JPH04167319A - リミットスイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈発明の分野〉 この発明は各種の生産設備や産業用ロボットなどに使用
されるリミットスイッチに関するものである。

〈従来技術とその課題〉 一般に、この種のリミットスイッチは、マイクロスイッ
チのような基本スイッチを内蔵したスイッチケースと、
回転運動を直線運動に変換するカム等を内蔵して上記ス
イッチケースに取り付けられたヘッドと、ヘッドに回動
可能に枢着された操作レバーとに大別して構成されてい
る。これは、ワークのような被検知物で操作レバーが動
作位置まで回動変位すると、上記カムが上記操作レバー
の回転軸の変位を直線運動に変換して上記スイッチケー
スもしくはヘッドに内蔵されたプランジャを駆動し、こ
のプランジャにより、上記基本スチツチをＯＮさせるよ
うになっている。

第６図は実開昭６１−１１３３４２号公報に開示された
従来のリミットスイッチの一例を示す要部の概略的な斜
視図である。

同図において、操作レバーＡが固定された回転軸Ｂには
その回転運動をプランジャＣの直線運動に変換する平板
状のカムＤが形成されるとともに、上記操作レバーＡに
復帰力を与える復帰コイルばねＥがばね受は台Ｆを介し
て設定されている。上記カムＤにはその両側部に切欠部
Ｇａ。

Ｇｂと、この切欠部Ｇａ、Ｇｂの形成により軸方向の対
角線位置にカム突起Ｄａ、Ｄｂが形成されるとともに、
これら各カム突起Ｄａ、Ｄｂに対応させてコ字状突起Ｉ
ａ、Ｉｂ、Ｉｃを突設した作動板Ｉが上記プランジャＣ
の先端部に固定されている。

いま、図示の状態で操作レバーＡが回転軸Ｂを中心に矢
印ａ方向へ回動すると、上記カムＤは復帰コイルばねＥ
のばね力に抗して回動し、一方のカム突起Ｄａがコ字状
突起Ｉｂに当接して作動板Ｉを押圧し、上記プランジャ
Ｃを軸動させて、図示しない基本スイッチをたとえばＯ
Ｎさせる。

他方、上記操作レバーＡが回転軸Ｂを中心に矢印す方向
へ回動すると、他方のカム突起Ｄｂがコ字状突起１ｃに
当接しないばかりでなく、これに隣接する切欠部Ｇｂに
対して上記コ字状突起１ｂが嵌入し、上記カムＤにより
作動板Ｉが押圧されないから、上記プランジャＣは軸動
することなく、上記基本スイッチ６をＯＦＦ状態に保持
する。

これによって、上記操作レバーＡが回転軸Ｂを中心に矢
印ａ方向へ回動するときのみ、上記プランジャＣが軸動
してスイッチのＯＮ動作を達成することができる。この
とき、上記カムＤのカム突起Ｄａ、Ｄｂおよび切欠部Ｇ
ａ、Ｇｂと、上記作動板Ｉのコ字状突起Ｉａ、Ｉｂ、Ｉ
ｃとの配置関係は第７図（Ａ）の線図て示す通りである
。

また、上記作動板Ｉを軸周りに矢印Ｃもしくはｄ方向へ
旋回させて、たとえば第７図（Ｂ）で示す設定状態にす
ると、上述とは逆に、上記操作レバーＡを矢印す方向へ
回動させたときのみ、上記プランジャＣが軸動してスイ
ッチのＯＮ動作を達成することができる。

さらに、上記作動板Ｉを第７図（Ｃ）で示す設定状態に
すると、上記操作レバーＡを矢印ａ、　ｂの両方向へ回
動させたとき、いずれも上記プランジャＣが軸動してス
イッチのＯＮ動作を達成することかできる。

ところで、上記構成において、回転軸Ｂを′Ｍ８図（Ａ
）の状態から復帰コイルばねＥのばね力に抗して矢印す
方向へ回動させると、上記カムＤは同図（Ｂ）のように
傾斜して復帰コイルばねＥを圧縮させ、その圧縮ばね力
Ｐは増大するけれども、上記回転軸Ｂに作用する回転復
帰力は分力Ｐａ、ＰｂのうちのＰａとなり、この分力Ｐ
ａは回転軸Ｂの回転角度が増大するのにともなって減少
する。

したがって、復帰コイルばねＥを圧縮させて使用する構
成においては、操作レバーＡの復帰力が十分に得られず
、これを強力にするためにそのばね力を強力にすると、
初期状態での操作レバーＡの回動が円滑に行なわれない
から、被検出物に衝撃を与えて損傷させたり、動作不良
を生じさせたりすることがある。

そのため、回転軸Ｂに復帰コイルばね（図示せず）を同
軸状に巻装し、上記復帰コイルばねの一端部をヘットに
係止させるとともに、他端部を上記回転軸Ｂ側に固定し
た場合には、上記欠点は解消されるけれども、上記回転
軸Ｂの回転の増大にともなって、復帰コイルばねの他端
部が必要以上に回動させられた場合、上記復帰コイルば
ねの他端部が剪断されることがあるから、実公昭５３−
３４５０２号公報に開示の通り、上記復帰コイルばねの
剪断を防止するために、上記回転軸Ｂが所定角度以上の
回動をしないように、その回転を制止させるためのスト
ッパ構造を設ける必要がある。

ところが、このように回転軸Ｂに復帰コイルばねを同軸
状に巻装するとともに、上記ストッパ構造を設けようと
すると、カムとプランジャ作動板とストッパ構造との３
者間の構造がきわめて複雑となり、第７図で説明したよ
うな多様なプランジャの軸動を達成させることが不可能
であった。

〈発明の目的〉 この発明は上記課題を解消するためになされたもので、
比較的簡単な構造で、復帰コイルばねの剪断を防止しか
つ操作レバーの円滑な回動が可能であり、しかも、多様
なプランジャの軸動を達成することができるリミットス
イッチを提供することを目的としている。

〈発明の構成と効果〉 この発明によるリミットスイッチは、回転軸に嵌挿して
固定されたストッパ部材が所定の回動位置でヘッドに突
設された第２係止突部に係脱可能に係止されるストッパ
を有し、上記カム体は上記回転軸に固定された第１カム
と、上記ストッパ部材の円筒部に回動可能に嵌挿された
第２カムと、これら両カムを連結する連結片とからなり
、上記ストッパ部材の円筒部に復帰コイルばねを同軸状
に巻装するとともに、その両端部を上記ヘッドの第１係
止突部に係脱可能に係止させて上記連結片の両側に配設
し、さらに、上記カム体に応動して基本スイッチを開閉
させるプランジャの作動板に複数の突起を設け、これら
各突起を上記各カムのカム面に選択的に切り換えて対向
させるように構成したことを特徴とする。

上記構成によれば、回転軸にカム体、復帰コイルばねお
よびストッパ部材が同軸状に巻装するものであるから、
その構造および組立が比較的簡単である。しかも、上記
回転軸を回動させる過程において、上記復帰コイルばね
のばね力はその回動にともなって順次増大し、そのばね
力のすべてが上記回転軸に作用する回転復帰力となる。

したがって、上記回転軸に復帰コイルばねを同軸状に巻
装して使用することにより、初期状態での操作レバーの
回動が円滑に行なわれて、被検出物を損傷させるなどの
おそれがなく、かつ上記回転軸の復帰力が十分に得られ
る。

また、上記回転軸の回転の増大にともなって、復帰コイ
ルばねの他端部が必要以上に回動させられた場合でも、
ストッパが第２係止突部に係止されて、上記ストッパ部
材により上記回転軸が必要以上に回動操作されるのを防
止することができるから、上記復帰コイルばねの端部の
剪断を有効に防止することができる。

さらに、カム体に対する作動板の配置関係を変更するこ
とにより、操作レバーの操作方向に応じて、多様なプラ
ンジャの軸動を達成させることができる。

〈実施例の説明〉 以下、この発明の実施例を図面にしたがって説明する。

第１図はこの発明によるリミットスイッチの一例を示す
一部破断側面図である。

図において、１はスイッチケースで、凹所２内には基本
スイッチ３が収納されるとともに、上記スイッチケース
１には回転軸８を軸支したヘッド９が回動可能に軸支さ
れ、上記回転軸８の外端部８ａには操作レバー１０が固
定され、その内端部８ｂには後述するカム体１３．復帰
コイルばね１４およびストッパ部材１５が同軸状に巻装
されている。

上記スイッチケース１には作動板１７を介し上記カム体
１３で駆動されるプランジャ４が軸動可能に保持されて
おり、このプランジャ４は筒形プランジャ本体１７と、
このプランジャ本体１７に内嵌された補助プランジャ１
８と、上記プランジャ本体１７と補助プランジャ１８と
の間に介在された緩衝ばね１９とからなり、補助プラン
ジャ１８の先端には、前記カム体１３の駆動により、前
記基本スイッチ３の操作杆２０を押圧する押圧子２１が
取り付けられている。

前記ストッパ部材１５は、第２図で示すように円環状基
板１５ａの外周にストッパ１５ｂを突設させるとともに
、このストッパ１５ｂの両側に位置して軸方向へ延びる
円弧状の１対のスライド片１５ｃ、１５ｄを突設させ、
さらに、これらスライド片１５ｃ、１５ｄの間に位置し
て、上記円環状基板１５ａの側面にその軸孔１５ｇと同
心状に軸方向へ延びる円筒部１５ｅが固着され、この円
筒部１５ｅの先端に１対の円弧状突片１５ｆを突設させ
て構成されている。

上記ストッパ部材１５は上記回転軸８の内端部８ｂに嵌
挿されて軸支されている。上記ストッパ部材１５の円筒
部１５ｅには復帰コイルばね１４が同軸状に巻装され、
その両端部１４ａ、１４ｂは３４３図で示すように、上
記ヘッド９の凹所１１における内面中央部に突設された
第１係止突部９ａの両側に係脱可能に配設されている。

さらに、前記カム体１３は互いに対向配設された１対の
第１および第２カム１３ａ、１３ｂを連結片１３ｃで連
結してコ字形に形成され、′ｓ１カム１３ａには上記回
転軸８の内端部８ｂが嵌挿されるほぼ口字形の軸孔１３
ｄが形成されるとともに、第２カム１３ｂには上記スト
ッパ部材１５の円筒部１５ｅに外嵌される軸孔１３ｅが
形成されている。

上記カム体１３は、外周に平坦面８ｂｌが形成されてい
る回転軸８の内端部８ｂに、その第１カム１３ａの軸孔
１３ｄをストッパ部材１５の円弧状突片１５ｆを介して
嵌挿されることにより固定されている。

すなわち、上記第１カム１３ａはその軸孔１３ｄが上記
回転軸８の平坦面８ｂ１をもった内端部８ｂとほぼ同形
の非円形であるから、上記カム１３ａが上記ストッパ部
材１５の円弧状突片１５ｆを介して上記回転軸８の内端
部８ｂに嵌挿されることにより、上記カム体１３および
ストッパ部材１５は回転軸８に固定されて、それぞれ回
転軸８と一体に回動するように構成されている。

上記復帰コイルばね１４の両端部１４ａ。

１４ｂは、第３図で示すように上記カム体１３の連結片
１３ｃの両側に配設されている。第１カム１３ａのカム
面１３ａ１は、たとえば左方向（第３図矢印ａ方向）の
回転用として設定され、第２カム１３ｂのカム面１３ｂ
１は右方向（第３図矢印す方向）の回転用として設定さ
れている。

上記カム体１３の各カム１３ａ、１３ｂに対向させて、
上記プランジャ４の先端部には作動板１７が固定され、
この作動板１７は方形基板１７ａの互いに隣接する３辺
に突起１７ｂ、１７ｃ。

１７ｄを突設して形成されている。

なお、上記回転軸８の内端部８ｂに巻装されたカム体１
３．復帰コイルばね１４およびストッパ部材１５はピン
孔８ｂ３に嵌着された係止ピン１２でその抜は止めがな
されている。

つぎに、上記構成の動作について説明する。

操作レバー１０が中立位置から回転軸８をたとえば第３
図の矢印ａ方向へ回動させると、まず、上記回転軸８を
介してこれと一体に第１および第２カム１３ａ、１３ｂ
が復帰ばね部材１４のばね力に抗して回動する。この回
動にともない、上記復帰コイルばね１４の一端部１４ａ
がヘッド９の第１係止突部９ａに係止された状態におい
て、第４図で示すように、その他端部１４ｂが上記カム
体１３の連結片１３ｃにより抑圧変移されるから、上記
復帰コイルばね１４には上記回転軸８を常時復帰させる
矢印す方向へのばね力が蓄積されるとともに、第１カム
１３ａのカム面１３ａ１が作動板１７の突起１７ｃを介
して作動板１７を押圧し、上記プランジャ４を軸動させ
て基本スイッチ３をＯＮさせる。

さらに、上記回転軸８が矢印す方向へ回動すると、上記
ストッパ部材１５のストッパ１５ｂが上記第２係止突部
９ｂに係止されるから、上記ストッパ部材１５によって
上記回転軸８が必要以上に回動操作されるのを防止する
ことができる。

したがって、上記復帰コイルばね１４はその両端部１４
ａ、１４ｂに無理な応力が作用して剪断されるのを有効
に防止することができる。なお、上記操作レバー１０の
回動操作力が解除されると、上記復帰コイルばね１４の
蓄積ばね力で操作レバー１０を中立位置に復帰させるこ
とができる。

他方、上記操作レバー１０が回転軸８を矢印す方向へ回
動させた場合には、第２カム１３ｂのカム面１３ｂ１が
すべての突起１７ａ〜１７ｃに当接することがなく、そ
のため、上記カム体１３により作動板１７は押圧される
ことがないから、上記プランジャ４を軸動させることが
ないので、上記基本スイッチ３をＯＦＦ状態に保持する
ことができる。

これによって、図示の状態に作動板１７がカム体１３に
対して配置されている場合には、上記操作レバー１０が
回転軸８を矢印ａ方向へ回動させたときのみ、上記プラ
ンジャ４が軸動してスイッチ３のＯＮ動作を達成するこ
とができる。このとき、上記第１および第２カム１３ａ
、１３ｂのカム面１３ａｌ、１３ｂｌと、上記作動板１
７の突起１７ａ〜１７ｃとの配置関係は第５図（Ａ）の
線図で示す通りであり、その動作は従来例で説明した第
７図（Ａ）の状態と同様である。

また、上記作動板１７を軸周りに矢印Ｃもしくはｄ方向
へ旋回させて、たとえば第５図（Ｂ）で示す設定状態に
すると、上述とは逆に、上記操作レバー１０を矢印す方
向へ回動させたときのみ、上記プランジャ４が軸動して
スイッチ３のＯＮ動作を達成することができ、その動作
は従来例で説明した第７図（Ｂ）の状態と同様である。

さらに、上記作動板１７を第５図（Ｃ）で示す設定状態
にすると、上記操作レバー１０を矢印ａ、ｂの両方向へ
回動させたとき、いずれも上記プランジャ４が軸動して
スイッチ３のＯＮ動作を達成することができ、その動作
は従来例で説明した第７図（Ｃ）の状態と同様である。

上述から明らかなように、上記構成によれば、回転軸８
を第３図の状態から′ｓ４図で示す回動過程において、
上記復帰コイルばね１４のばね力は矢印ａ方向への回動
にともなって順次増大し、そのばね力のすべてが上記回
転軸８に作用する回転復帰力となる。

したがって、上記回転軸８に復帰コイルばね１４を同軸
状に巻装して使用することにより、初期状態での操作レ
バー１０の回動が円滑に行なわれて、被検出物を損傷さ
せるなどのおそれがなく、かつ上記操作レバー１０の復
帰力が十分に得られる。

また、上記回転軸８の回転の増大にともなって、復帰コ
イルばね１４の他端部１４ｂが必要以上に回動させられ
た場合でも、ストッパ１５ｂが第２係止突部９ｂに係止
されて、上記ストッパ部材１５により上記回転軸８が必
要以上に回動操作されるのを防止することができるから
、上記復帰コイルばね１４の端部１４ａ、１４ｂの剪断
を有効に防止することができる。

さらに、カム体１３に対する作動板１７の配置関係を変
更することにより、操作レバー１０の操作方向に応じて
、多様なプランジャ４の軸動を達成させることができる
。

しかも、上記構成によれば、上記操作レバー１０で回動
操作される回転軸８の内端部８ｂに、カム体１３．復帰
コイルばね１４およびストッパ部材１５が同軸状に巻装
するものであるから、その構造および組立が比較的簡単
である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるリミットスイッチの一例を示す
一部破断側面図、第２図は同リミットスイッチの要部を
分解して示す斜視図、第３図は同リミットスイッチの要
部の断面図、第４図は同リミットスイッチの動作を説明
するための要部の断面図、第５図（Ａ）〜（Ｃ）は同リ
ミットスイッチの動作を説明するための要部の線図、第
６図は従来のリミットスイッチの要部を分解して示す斜
視図、第７図（Ａ）〜（Ｃ）および第８図（Ａ）、（Ｂ
）は従来の同リミットスイッチの動作を説明するための
要部の線図である。 １・・・スイッチケース、３・・・基本スイッチ、４・
・・プランジャ、８・・・回転軸、９・・・ヘッド、９
ａ・・・第１係止突部、９ｂ、９ｃ・・・第２係止突部
、１０・・・ｔＨ’Ｆ’レバー、１３・・・カム体、１
３ａ・・・第１カム、１３ｂ・・・第２カム、１３ｃ・
・・連結片、１４・・・復帰コイルばね、１４ａ、１４
ｂ・・・両端部、１５・・・ストッパ部材、１５ｂ・・
・ストッパ、１７・・・作動板、１７　ａ　〜１７　ｃ
−突起。 （つ ｄｃ 第３図 ａ？うｂ 第４図 ｒ５ｂ 第５図 第６図 Ｑ 第７図 第８Ｉ！Ｘ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）操作レバーの回転軸に設けられて回転運動を直線
   運動に変換するカム体と、このカム体および回転軸を介
   して上記操作レバーに復帰力を付与する復帰コイルばね
   と、上記スイッチケースもしくはヘッドに軸動可能に設
   けられてカム体に応動しかつ複数の突起をもつた作動板
   を介して基本スイッチを開閉させるプランジャと、上記
   回転軸に嵌挿して固定されかつ上記ヘッドに突設された
   １対の第２係止突部に所定の回動位置で係脱可能に係止
   されるストッパを突設したストッパ部材とを具備し、上
   記カム体は上記回転軸に固定された第１カムと、上記ス
   トッパ部材の円筒部に回動可能に嵌挿された第２カムと
   、これら両カムを連結する連結片とからなり、上記スト
   ッパ部材の円筒部に上記復帰コイルばねを同軸状に巻装
   するとともに、その両端部を上記ヘッドの第２係止突部
   の間に突設された第１係止突部に係脱可能に係止させて
   上記連結片の両側に配設し、上記作動板の各突起を上記
   各カムのカム面に選択的に切り換えて対向させるように
   構成したことを特徴とするリミットスイッチ。